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20 n SUIS Nº 102 Noviembre 2013

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El purín porcino: ¿un recurso agronómico o un residuo medioambiental?

Contacto con los autores: 1Departamento de Producción Animal, Universidad de Lleida. 2Departamento de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos, Universidad de Zaragoza. 3Grupo Jorge, S.L. Email: [email protected], [email protected], rafaguillen33@hotmail, [email protected], [email protected]

Javier Álvarez-Rodríguez1, Fernando Forcada2, Rafael Guillén3, Joaquim Balcells1, Daniel Babot1

Imágenes cedidas por los autores

Resumen

En este trabajo se describen los efectos de algunos factores de explo-tación (época del año, forma de presentación del pienso y tipo de be-bedero), y de la fase de crecimiento de los cerdos (20-100 kg de peso vivo) sobre la composición del purín y su valor fertilizante. Además, se han estudiado las variaciones en la concentración de amoniaco ambien-tal que un mismo purín puede emitir dentro de una nave de engorde en función de su grado de exposición a los vientos dominantes. El valor agronómico y la emisión de amoniaco del purín pueden diferir en fun-ción de los factores descritos.

Palabras clave: purín, nitrógeno, fósforo, potasio, agua, valor fertilizante

Summary

Swine slurry, agronomical resource or environmental by-product?

This work describes the effects of several pig farming factors (period of year, feed presentation form and type of drinker device), as well as growing-finis-hing phase (20-100 kg of live-weight) on the slurry composition and its fer-tilizer value. In addition, variations in environmental ammonia concentration released from pig slurry according to the degree of exposure to the prevailing wind were assessed in a pig fattening facility. The agronomic value and am-monia emission from slurry may differ according the described factors.

Keywords: slurry, nitrogen, phosphorus, potassium, water, fertilizer value

El censo de ganado porcino en España ha aumentado más de un 50 % en los últimos 20 años (Magrama, 2013). Esto ha impli-

cado una mejora en la eficiencia del pro-ceso productivo pero ha conllevado tam-bién inconvenientes, entre los que destacan el impacto medioambiental en las zonas con mayor densidad de animales. Las deyecciones de esta especie se almacenan en forma de purín, una mezcla líquida de heces y orina sin cama, almacenada tem-poralmente en fosas situadas bajo los co-rrales. Esta mezcla puede contener además restos de pienso y agua desperdiciada, de

bebida, limpieza o refrigeración. Por todo ello el volumen de deyecciones es elevado y su composición fisicoquímica es variable, especialmente en lo que se refiere al conte-nido en materia seca (MS) (tabla 1).

ÉPOCA DEL AÑOSe realizaron dos estudios para evaluar, entre otras variables, la producción y composición del purín en 45 explota-ciones de engorde (19-104 kg de peso) de cerdos híbridos (Landrace × Large White) × Pietrain, en distintas épocas del año (cálida/primavera-verano, n=24 ver-sus fría/otoño-invierno, n=21) (estudio

1 n=23, Álvarez-Rodríguez et al., 2011; estudio 2 n=22, Babot et al., 2013). La época de engorde no afectó al volumen medio de purín producido por animal (2,1-4,1 l/cerdo/día; p>0,05), como tampoco alteró al contenido de MS del mismo (tabla 2), que mostró una tasa de dilución relativamente baja, en com-paración con otras referencias (86-96 % agua). Este parámetro se correlacionó negativamente con el contenido de ni-trógeno amoniacal (r=-0,65; p<0,001) y potasio del purín (r=-0,63; p<0,001).En estos estudios, la concentración de materia orgánica (MO) tendió a verse

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SUIS Nº 102 Noviembre 2013 n 21

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Tabla 1. Composición química del purín en cerdos de engorde (20-100 kg de peso vivo) (n=187) (Babot et al., 2008).

Media Desviación estándar

Materia seca (MS) (% sobre material fresca) 8,01 14,71

pH 8,26 0,70

Materia orgánica (% MS) 61,84 22,61

Nitrógeno orgánico (% MS) 3,01 1,55

Nitrógeno amoniacal (NH4+-N) (% MS) 5,34 3,26

Fósforo (P) (% MS) 1,77 0,70

Potasio (K) (% MS) 4,72 3,06

Composición del purín

El purín es un residuo ganadero, pero también puede ser un recurso agronómi-co importante porque contiene los nutrientes necesarios para proporcionar un adecuado crecimiento y desarrollo de los cultivos, principalmente nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), que son elementos limitantes en algunos suelos cuando son sometidos a rotaciones de cultivos específicas. No obstante, en comparación con las deyecciones de otras especies ganaderas, el purín es pobre en materia orgánica (MO) y su relación carbono/nitrógeno (C/N) es baja, lo que limita su descomposición y posterior mineralización o transformación a formas minerales solubles utilizables por las plantas (Teira, 2008). Por otro lado, más de la mitad del nitrógeno del purín se encuentra en forma amoniacal (NH4

+), que una vez incor-porado en el suelo se transforma rápidamente en nitrato (NO3

-) por un proceso de oxidación (nitrificación), pero con un elevado riesgo de volatilización en las etapas previas a su aplicación. Estas pérdidas pueden alcanzar el 50 % del nitrógeno presente en el purín (BREF, 2003) e incrementar la emisión de amoniaco (NH3) a la atmósfera. El amoníaco es un gas que contribuye a la acidificación de las aguas superficiales y a la eutrofización del medio (enriquecimiento anormal de nutrientes). A su vez, el nitrato es una forma muy soluble que se mueve fácilmente en el perfil de suelo, de tal manera que la fracción de amoníaco no absorbida por los cultivos es susceptible de lixiviación y, por lo tanto, es una fuente potencial de contaminación de los acuíferos. Cuando la concentración de nitratos supera los 50 mg/l (aplicación de la Directiva 91/676/CEE), el agua pierde su potabilidad. Por esta razón es necesario controlar el volumen y la composición del purín que se aplica al suelo, y considerar aquellos factores que pueden acelerar este proceso, tales como la permeabilidad, la textura del suelo, las condiciones climáticas y, por supuesto, el tipo de cultivo y el momento de aplicación (MARM, 2010).El purín también contiene ciertos micronutrientes y metales pesados, como el cobre y el cinc, que proceden de los aditivos de los piensos que contienen dichos elementos, especialmente durante las etapas de transición e inicio del engorde. Estos compuestos pueden acumularse en el suelo, donde a medio-largo plazo suponen un riesgo de toxicidad para sus microorganismos y plantas (Jondreville et al., 2003). Así mismo, el purín produce una elevada diversidad de ácidos gra-sos volátiles durante el proceso de fermentación de su MO, especialmente acéti-co (60-70 %), y en menor grado propiónico, butírico, y ácidos grasos de cadena ramificada (iso-), que son los responsables de su olor característico (Zahn et al., 2001). Finalmente, en procesos de descomposición de la MO en condiciones anaeróbicas durante periodos largos de almacenamiento (>30 días) se produce también metano (Morazán et al., 2013), que es un gas con un potente efecto invernadero.

afectada por la época de engorde, con valores más bajos en la época cálida que en la fría. Este resultado evidenciaría una mayor actividad microbiana durante el almacenamiento del purín en los meses con ambiente más cálido, que consumi-ría la MO fácilmente degradable para producir compuestos orgánicos volátiles (especialmente CO2 y CH4). En este senti-do, Moller et al. (2004) describieron una relación positiva entre la emisión de estos gases y la temperatura, especialmente con periodos de almacenamiento largos.En el estudio 2, la época de engorde mo-dificó la densidad (1,053 ±2,5 kg/m3 ver-sus 1,042 ±3,4 kg/m3, en época cálida y fría, respectivamente; p<0,01), la conduc-tividad eléctrica (27,2 ±0,8 versus 35,0 ±1,2 dS/m, respectivamente; p<0,001) como indicador de la concentración de nutrientes en el purín, así como su tem-peratura (24,3 ±0,4 versus 19,2 ±0,6 ºC; p<0,001) y su concentración de nitrógeno (tabla 2; p<0,05). En época fría (otoño-invierno) se observó una mayor concen-tración de nitrógeno amoniacal del purín, que podría relacionarse con su menor temperatura, y por ello una menor vola-tilización en forma de amoniaco (Philippe et al., 2011). La mayor concentración de nitrógeno mejoró el valor fertilizante del purín, es decir, al expresar el contenido de nutrientes N-P-K en volumen (kg/m3) en vez de corregirlos por su proporción sobre MS (g/kg de MS) (3,7 ±0,1 kg/m3 versus 4,4 ±0,2 kg/m3, en época cálida y fría, respectivamente; p<0,01). En ambos estudios, los elementos con menor varia-ción entre épocas (p>0,05) fueron el fós-foro y el potasio.

FORMA DE PRESENTACIÓN DEL PIENSOEn el estudio 1 expuesto en el anterior apartado (Álvarez-Rodríguez et al., 2011), se evaluó también el efecto de la forma de presentación del alimento (seca-húmeda, n=9 versus seca, n=14) sobre la composi-ción del purín. La forma de presentación seca-húmeda (tolva holandesa) implicaba que el bebedero está integrado dentro del comedero, mientras que en la seca existe una separación física entre ambos. La for-ma de presentación del pienso no afectó al contenido de MS del purín (tabla 3; p>0,05). En este sentido, algunas admi-nistraciones (Generalitat de Cataluña) es-tablecen diferencias en el volumen medio diario de purín producido por cerdo en



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función de la forma de presentación del pienso (2,15 m3/plaza y año versus 1,65 m3/plaza y año en seco, DOGC, 2009). Este volumen supone una producción media aproximada de purín de 6,3 l/cerdo/día en comederos con bebedero incorporado y de 8,1 l/cerdo/día en comederos sin bebedero, asumiendo 2,2 ciclos/granja al año y una duración del ciclo de 120 días entre 20 y 100 kg de peso. El volumen de purín esti-mado se utiliza para dimensionar las fosas interiores de las naves y la balsa exterior de las granjas, cuya capacidad, en el caso de Cataluña, debe permitir almacenar las de-yecciones producidas en la granja a lo lar-go de cuatro meses (municipios de regadío con baja vulnerabilidad a la contamina-ción por nitratos) y seis meses (municipios de secano o regadío con elevada vulnera-bilidad a la contaminación por nitratos) (DOGC, 2009). En el caso del Gobierno

de Aragón, se asume siempre un volumen medio de purín de 5,7 l/cerdo/día para un ciclo de 120 días, aunque debe disponer-se de una capacidad de almacenamiento idéntica a la anterior, de 6,3 l/cerdo/día (BOA, 2009).La concentración de MO del purín fue ligeramente superior en las explotaciones con el bebedero integrado en el comede-ro (presentación seco-húmedo) que en aquellas que suministran el agua y el ali-mento por separado (presentación seca) (p<0,05). La alimentación seca-húmeda se ha mostrado efectiva para reducir el desperdicio de agua y por tanto el volu-men de purín (Brumm et al., 2000). Por el contrario, la mayor concentración de MO del purín podría evidenciar un ma-yor desperdicio de pienso en dicho siste-ma, aunque esta hipótesis deberá ser con-firmada en estudios posteriores.

La concentración de nitrógeno orgánico del purín no se vio afectada por la forma de presentación del alimento (tabla 4; p>0,05), no así el nitrógeno amoniacal del mismo, que cuando el bebedero se encontraba integrado en el comedero (seco-húmedo) presentó valores ligera-mente superiores a cuando estuvieron separados (seco). La concentración de fósforo del purín no difirió entre formas de presentación del alimento, mientras que la concentración de potasio siguió una evolución paralela al nitrógeno amoniacal. De hecho, la concentra-ción de ambos nutrientes en el purín se correlacionó positivamente (r=0,83; p<0,001). Estos resultados concuerdan con Irañeta et al. (2002), que observa-ron que el contenido de nutrientes del purín (N-P-K) era superior cuando el sis-tema de bebida se localizaba dentro del

Tabla 3. Efecto de la forma de presentación del alimento sobre la composición química del purín de cerdos de engorde (Álvarez-Rodríguez et al., 2011).

Presentación alimento Significación (P)

Húmedo Seco

Materia seca (MS) (% sobre materia fresca) 6,14 ± 1,26 7,42 ± 0,82 NS

Materia orgánica (% sobre MS) 76,5 ± 6,6b 59,7 ± 4,4a *

N orgánico (% sobre MS) 2,91 ± 0,29 2,90 ± 0,19 NS

N amoniacal (% sobre MS) 10,38 ± 1,95b 5,41 ± 1,27a *

P (% sobre MS) 1,73 ± 0,22 1,73 ± 0,15 NS

K (% sobre MS) 8,61 ± 1,54b 4,46 ± 1,00a *

Distintas letras en una misma fila indican diferencias significativas (p<0,05).

Tabla 2. Efecto de la época del año (cálida/primavera-verano versus fría/otoño-invierno) sobre la composición química del purín de cerdos de engorde (Álvarez-Rodríguez et al., 2011; Babot et al., 2013).

Estudio 1 Estudio 2

Cálida Fría Significación (P) Cálida Fría Significación (P)

Materia seca (MS) (%) 7,3 ± 0,9 6,3 ± 1,2 NS 12,2 ± 0,4 11,7 ± 0,6 NS

Materia orgánica (% sobre MS) 57,9 ± 4,4a 78,3 ± 7,5b * 76,2 ± 0,6 77,7 ± 0,8 NS

N orgánico (% sobre MS) 2,86 ± 0,20 2,95 ± 0,28 NS 2,89 ± 0,07x 3,17 ± 0,10y *

NH4+-N (% sobre MS) 7,12 ± 1,34 8,68 ± 1,87 NS 3,02 ± 0,11x 3,71± 0,15y ***

P (% sobre MS) 1,74 ± 0,15 1,71 ± 0,22 NS 4,35 ± 0,10 4,17 ± 0,12 NS

K (% sobre MS) 6,17 ± 1,06 6,90 ± 1,47 NS 6,45 ± 0,24 6,14 ± 0,32 NS

Dentro de cada estudio, distintas letras en la misma fila indican diferencias significativas (p<0,05).



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comedero en comparación con los siste-mas con bebedero de chupete o cazoleta fuera de la tolva.En la actualidad, muchas explotaciones con presentación del pienso seco-húmedo están incorporando bebederos suplemen-tarios en el exterior del comedero, tanto para facilitar el acceso permanente al agua como para reducir en algunos casos el desperdicio de pienso mojado no con-sumido. Es esperable que esta modifica-

ción no produzca excesivas diferencias en la composición del purín en comparación con el sistema seco-húmedo, puesto que en un estudio reciente realizado en época cálida, el consumo medio de agua no di-firió significativamente con la instalación de un bebedero suplementario de cazoleta fuera del comedero (6,5 ±0,3 versus 6,3 ±0,3 l/cerdo/día, con y sin el bebedero adicional, respectivamente; p>0,05) (Dol-cet, 2012).

TIPO DE BEBEDEROSe realizó un estudio con 124 cerdos híbri-dos (Landrace × Duroc) × Pietrain, aloja-dos en 32 corrales con cuatro tipos de be-bedero diferentes (figura 1) y alimentados con tolva holandesa sin bebedero incor-porado, entre los 20 y los 100 kg de peso en la época fría del año. Se controló, entre otras variables, el consumo de agua, el vo-lumen y la composición fisicoquímica del purín (estudio 3, Álvarez-Rodríguez et al.,

Tabla 4. Efecto del tipo de bebedero sobre el volumen, composición y valor fertilizante del purín de cerdos de engorde (Álvarez-Rodríguez et al., 2013).

Tipo bola Pico-patoCazoleta cuadrada

Cazoleta redonda

Error estándarNivel de

significación

Volumen de purín (l/cerdo/día) 10,5 9,6 6,7 6,6 2,96 NS

Composición

Densidad (g/l) 1,01 1,02 1,02 1,02 0,006 NS

CE (dS/m) 15,8 14,7 25,6 21,5 4,75 NS

MS (%) 3,4a 5,4ab 7,0b 7,6b 0,9 *

N orgánico (% sobre MS) 3,0 3,0 3,4 3,1 0,3 NS

NH4+-N (% sobre MS) 7,6 6,0 6,7 6,6 1,8 NS

P (% sobre MS) 1,5 1,4 1,1 1,3 0,1 NS

K (% sobre MS) 4,8 4,1 6,3 7,0 1,7 NS

Valor fertilizante

NH4+-N (kg/m3) 1,83a 2,10a 3,60b 3,64b 0,267 ***

N total (kg/m3) 2,81a 3,70a 5,91b 6,00b 0,383 ***

P (kg/m3) 0,48 0,79 0,84 1,08 0,173 NS

K (kg/m3) 1,18a 1,44a 3,40b 3,64b 0,312 ***

Letra distinta en la misma fila indica diferencias significativas (p<0,05).

Figura 1. Tipos de bebedero utilizados: (a) tipo bola (pitorro 7 cm), (b) pico-pato (pitorro 6 cm), (c) cazoleta cuadrada con pitorro estándar (7 cm), y (d) cazoleta redonda con pitorro

corto (60 cm). Altura (a) y (b): 20 cm, altura de las cazoletas (c) y (d): 25 cm, para situar el pitorro a la misma altura que (a) y (b). Presión conducción 1 bar y caudal ~1 l/min.

a b c d



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16

14

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10

8

6

4

2

0Agua

con

sum

ida

(l/ce

rdo/

día)

Fase de alimentación

I (20-40 kg) II (40-70 kg) III (70-100 kg)

n Tipo bola n Pico-pato n Cazoleta cuadrada n Cazoleta cuadrada

Figura 2. Consumo de agua y ratio agua:pienso según el tipo de bebedero y la fase de alimentación de los cerdos de engorde.

2013). El ensayo demostró que el volumen de purín por animal y día fue menor en los grupos con bebedero de cazoleta, que a su vez mostraron un menor consumo de agua (-30 %) (figura 2). Esta diferencia modificó la concentración de MS del purín y su va-lor fertilizante (tabla 4). Los bebederos sin cazoleta conllevarían un volumen extra de purín que supondría, a modo de ejemplo, unos 330 m3 adicionales por ciclo de en-gorde en una granja de 1.000 cerdos. Esto tendría además implicaciones sobre las ne-cesidades de almacenamiento en las balsas exteriores, e incrementaría en este caso 430 euros por ciclo el coste de aplicación del purín en campo, según los costes estimados de mano de obra y maquinaria siguiendo la metodología ASAE (2003).Así mismo, el tipo de bebedero modificó al valor fertilizante del purín. El purín pro-cedente de los corrales con bebederos sin cazoleta mostró un menor contenido de nitrógeno amoniacal (-45,6 %), nitrógeno total (-45,3 %) y potasio (-62,8 %) que el originado en los corrales con bebederos con cazoleta. El elevado volumen y reduci-do nivel de nutrientes es un factor limitan-te para la distancia a la que el purín puede ser transportado para su uso como fertili-zante. La evolución paralela de los valores fertilizantes de nitrógeno y potasio se ex-plicaría porque tanto el nitrógeno amonia-cal como el potasio son elementos solubles de la fracción líquida del purín (Yagüe et

al. 2008) y, a su vez, existe una relación directa entre la concentración de proteí-na y de potasio en las materias primas de la dieta (Meschy, 1998). Por su parte, las fracciones de nitrógeno orgánico y fósforo del purín fueron las menos afectadas por el tipo de bebedero y/o el contenido de MS del mismo. Esta respuesta se explicaría porque ambos parámetros se encuentran mayoritariamente en la fracción sólida del purín (Duthion et al., 1979), que en este caso representó un porcentaje muy bajo de la muestra (entre un 4 y un 8 %).

FASE DE CRECIMIENTOEl efecto de la fase de crecimiento sobre el volumen y la composición del purín se eva-luó en los estudios 2 (Babot et al., 2013) y 3 (Álvarez-Rodríguez et al., 2013) (tabla 5). En ambos trabajos se utilizó un programa de alimentación de tres fases (20-40 kg, 40-70 kg y 70-100 kg de peso) en el que se ajus-tó el aporte de proteína bruta (16,6-16,7 %, 15,6-15,8 % y 14,8-15,2 %, respecti-vamente) y de lisina total (1,17-1,18 %, 1,00-1,16 % y 0,88-1,02 %, respectiva-mente) a las necesidades nutricionales de los animales (FEDNA, 2006; NRC, 2012). Las dietas fueron suplementadas con aminoáci-dos sintéticos para permitir el equilibrio de aminoácidos según el concepto de proteína ideal, así como con fitasas exógenas para mejorar la disponibilidad del fósforo en las materias primas (6-fitasa: 750 UI/kg).

Se observaron variaciones en la producción de purín entre las tres fases consideradas, que osciló entre 1,0 y 3,3 ±0,2 l/cerdo/día en el estudio 2, y entre 2,2 y 16,5 ±1,4 l/cerdo/día en el estudio 3. En el primer caso (estudio 2), el mayor consumo de agua al avanzar el crecimiento de los animales no se tradujo en un mayor desperdicio de la mis-ma, dado que la MS de los purines se man-tuvo constante durante el ciclo de engorde. En el segundo caso (estudio 3), se produ-jo una marcada diferencia de volumen de purín entre el inicio y el final del engorde, atribuida al desperdicio de agua, dado que la relación heces/orina aumenta con el peso de los cerdos (Hernández et al., 2011). Ade-más, el aumento del volumen de purín tie-ne claras implicaciones sobre la capacidad de almacenamiento de las fosas interiores, que se reduce al avanzar el ciclo de engorde. En este sentido, el vaciado de las fosas fre-cuente, a intervalos de una semana, podría reducir sin un coste adicional las emisiones de amoniaco (-30 a -60 %) y metano (-30 a -65 %) (MARM, 2010).El resultado más concluyente en ambos estudios fue el incremento lineal de la concentración de nitrógeno amoniacal del purín a lo largo del engorde, a pesar de reducir ligeramente la concentración de proteína de la dieta. Dicha respuesta se tradujo, en mayor o menor grado, en modificaciones del valor fertilizante nitro-genado del purín, mediadas por el factor

Consumo de agua (l/día) y ratio agua:pienso (l/kg) (dentro de cada barra) en cerdos de engorde (20-100 kg) alimentados con un programa de alimentación de tres fases y diferente tipo de bebedero. Las distintas letras dentro de cada fase de alimentación indican diferencias significativas entre bebederos (p<0,05). El consumo medio diario de agua global por cerdo fue de 8,2, 9,7, 6,9 y 5,6 ±0,5 l/día en tipo bola, pico-pato, cazoleta cuadrada y cazoleta redonda, respectivamente (Álvarez-Rodríguez et al., 2013).

bb

b b

a

aaa

abbc

c

c

5,8 4,3 5,55,6 5 7,83,7 3,6 6,03,0 2,8 3,9



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de dilución del mismo. A este respecto, Hernández et al. (2011) observaron que la concentración de nitrógeno amoniacal del purín era aproximadamente un 40 % más baja en cerdos en crecimiento (50 kg de peso) que en acabado (90 kg de peso), tanto para niveles de proteína bruta del pienso comerciales (17,2 % a 50 kg versus 15,3 % a 90 kg) como reducidos (14,3 % a 50 kg versus 13,9 % a 90 kg). En cerdos de engorde, aproximadamente el 33 % del nitrógeno ingerido es retenido por los tejidos corporales, el 51 % se excreta en la orina y el 16 % restante se elimina a través de las heces (BREF, 2003).En el estudio 2, además, se observó una reducción de la concentración de fósforo del purín en las fases 2 y 3 del engorde (40-100 kg de peso) (p<0,05). El fósforo contenido en la fracción sólida del purín es liberado en el suelo por la acción de sus microorganismos. Al contrario de lo que ocurre con el nitrógeno, el fósforo es uno de los nutrientes menos móviles en el perfil del suelo, debido a que los fosfatos forman compuestos insolubles con los iones hierro y aluminio en suelos ácidos y con los io-nes calcio en suelos alcalinos, por lo que no se producen riesgos de lixiviación de las

aguas subterráneas (MARM, 2010). En cerdos de engorde, el porcentaje de apro-vechamiento del fósforo ingerido es similar al del nitrógeno (aproximadamente 30 % de retención), pero la ruta de excreción mayoritaria son las heces en vez de la orina (55 % se excreta vía heces y 15 % vía orina) (Bonneau et al., 2008). La utilización de fitasas microbianas mejora la digestibili-dad del fósforo, pero la respuesta a su su-plementación es curvilínea, de forma que raramente se alcanza una digestibilidad máxima del fósforo que exceda el 60-70 % (Latimier et al., 1994).

Recomendaciones nutricionalesLas recomendaciones nutricionales para cerdos de engorde más utilizadas en nues-tro entorno (FEDNA, 2006; NRC, 2012) contemplan la reducción del contenido de proteína bruta (PB) de los piensos y el ajuste de los aportes (tabla 6) a las necesidades en cada fase de crecimiento mediante el uso de aminoácidos sintéticos (lisina, metionina, treonina y triptófano) y fitasas exógenas. En este sentido, el documento de mejoras técnicas disponibles de referencia para la cría intensiva de aves y cerdos (BREF, 2003) ya recomendaba un 15-17 % de PB y 0,45-

0,55 % de P total para el intervalo de peso 20-50 kg, y de 14-15 % PB y 0,38-0,49 % P total para el intervalo de 50-110 kg. Algunas comunidades autónomas como Cataluña han legislado las relaciones entre el conteni-do de PB de los piensos y el nitrógeno pre-sente en las deyecciones ganaderas (DOGC, 2009). Tanto Cataluña como Aragón asu-men que cada cerdo excreta 7,25 kg N/plaza y año, que suponen aproximadamen-te 3,3 kg N por cerdo en cada ciclo de en-gorde. En Cataluña, por ejemplo, se asume que esta cantidad puede reducirse un 12 % si se aplica un programa de alimentación de tres fases con un máximo de PB de 16,5 % (20-40 kg de peso), 15 % (40-70 kg) y 14 % (70-100 kg). Además, más recientemente se han admitido reducciones de entre un 12 y un 18 % o incluso superiores, si se acredita un cálculo pormenorizado del número de fases de alimentación, el nivel de proteína y la cantidad de pienso consumido en cada fase, así como los pesos de entrada y salida del engorde (DOGC, 2010). Todos estos ajustes han permitido disminuir la superficie agraria necesaria de muchas explotaciones, dado que existe una limitación para aplicar un máximo de 170 kg N/ha y año en zo-nas vulnerables, que suponen actualmente

Tabla 5. Efecto de la fase de crecimiento sobre el volumen, composición y valor fertilizante del purín de cerdos de engorde (Babot et al., 2013; Álvarez-Rodríguez et al., 2013).

Estudio 2 Estudio 3

I II IIIError

estándarSignificación

(P)I II III

Error estándar

Significación (P)

(20-40 kg) (40-70 kg) (70-100 kg) (20-40 kg) (40-70 kg) (70-100 kg)

MS (%) 12,6 12,0 11,3 0,6 NS 8,3b 5,5a 3,8a 0,8 ***

Densidad (g/l) 1,05 1,05 1,04 0,004 NS 1,02 1,01 1,01 0,005 NS

CE (dS/m) 27,7a 33,8b 31,7b 1,3 *** 17,9 19,3 21,1 4,1 NS

N orgánico (% sobre MS)

2,9 3,1 3,1 0,1 NS 3,3 2,9 3,2 0,2 NS

NH4+-N

(% sobre MS)2,7a 3,5b 3,9b 0,2 *** 3,3a 6,4a,b 10,5b 1,6 *

P (% sobre MS) 4,6b 4,2a 4,0a 0,1 *** 1,4 1,2 1,4 0,1 NS

K (% sobre MS) 5,7 6,4 6,7 0,3 NS 2,7 6,1 7,7 1,5 NS

Valor fertilizante

NH4+-N (kg/m3) 3,5a 4,3b 4,4b 0,2 ** 2,5 3,1 2,7 0,2 NS

N total (kg/m3) 7,4 8,2 8,0 0,4 NS 5,3b 4,7a,b 3,8a 0,3 *

P (kg/m3) 6,2b 5,3a,b 4,7a 0,4 * 1,1b 0,7a,b 0,6a 0,2 *

K (kg/m3) 7,4 7,9 7,4 0,4 NS 2,3 2,8 2,1 0,3 NS



ARTÍCULOS

Figura 3. Esquema de la orientación de las naves de engorde en relación a los vientos

dominantes (noroeste y sudeste) y de los puntos de medición de NH3 ambiental

(Forcada et al., 2013).

una proporción importante de la superficie agraria total de muchas comunidades au-tónomas y además son las áreas de mayor densidad ganadera. Además, en el caso del cultivo de alfalfa en zona vulnerable, la can-tidad a aplicar se reduce a 100 kg N/ha y año en zonas de secano, y en otros cultivos de leguminosas el nitrógeno aportado no debe superar dicha cantidad ni en secano ni en regadío (DOGC, 2009). A modo de ejemplo, en Cataluña una explotación de 1.000 cerdos de engorde en zona vulnera-ble puede reducir su base territorial en hasta ocho hectáreas (de 43 a 35 ha) si justifica la aplicación de un programa de alimentación de tres fases con una reducción progresiva del nivel de proteína bruta en el pienso.

LOCALIZACIÓN DE LA NAVEUn factor importante que caracteriza el medio ambiente en alojamientos porcinos es la concentración de amoniaco (NH3) en su interior y por tanto las potenciales emi-siones del mismo desde las instalaciones intensivas. Este gas se produce cuando se ponen en contacto la urea de la orina con las ureasas presentes en el medio (heces, instalaciones), formándose dos moléculas de NH3 por cada molécula de urea (Mo-bley y Hausinger, 1989). En los cebaderos porcinos, dicha reacción tiene lugar tanto en la solera emparrillada húmeda como en las fosas de purines situadas debajo de la misma. En España, las explotaciones de engorde de cerdos se caracterizan por tener emparrillado parcial o total de hormigón y ausencia total de paja para cama. Las emi-siones de NH3 aumentan conforme lo hace la suciedad de la solera, y en el caso de sis-

temas de engorde con estiércol acumulado es necesario garantizar un aporte de paja suficiente como para que se incremente el ratio C/N para estimular el crecimien-to microbiano y promueva la asimilación estable de nitrógeno en forma de proteína microbiana (Dewes, 1996). En este senti-do, Gilhespy et al. (2009) observaron una reducción significativa de las emisiones de NH3 al incrementar el aporte de paja de 4 a 8 kg/cerdo/semana. Del mismo modo, la temperatura también influye en los niveles de NH3, tanto de manera directa, favore-ciendo la actividad ureasa y la volatiliza-ción desde el purín, como de modo indi-recto, pues influye en el comportamiento de descanso y tiene una relación directa con la suciedad de la solera (Huynh et al., 2005). También la ventilación aumenta las emisiones y reduce las concentraciones in-teriores de NH3 (Granier et al., 1996).En este contexto, se estudiaron las variacio-nes en la concentración de NH3 ambiental que un mismo purín puede emitir dentro de una nave de cerdos de engorde (15-104 kg de peso) con ventilación natural, en función del grado de exposición de la misma a los vientos dominantes en el Valle del Ebro (Forcada et al., 2013). Para ello, se realiza-ron nueve controles con frecuencia quin-cenal en dos naves paralelas, con 10 m de separación entre ellas, de 840 m2 de super-ficie cada una (época calidad, marzo-julio). Cada nave tenía dos pasillos y dos filas de corrales a ambos lados de ellos (figura 3). El eje longitudinal de ambas estaba orientado en sentido N-S, con lo que la nave 1 recibía en su fachada oeste directamente el cierzo (viento del noroeste), mientras que la nave 2

Tabla 6. Recomendaciones de nutrientes en piensos de cerdos de engorde (20-100 kg de peso).

FEDNA (2006) NRC (2012)

20-60 kg 60-100 kg 25-50 kg 50-75 kg 75-100 kg

EM (kcal/kg) 3.260 3.200 3.300 3.300 3.300

PB (N × 6,25) (%) 16,5-18 15-17 15,7 13,8 12,1

Lys total (%) 1,03-1,07 0,86-0,92 1,12 0,97 0,84

Met total (%) 0,30-0,34 0,27-0,29 0,32 0,28 0,25

Thr total (%) 0,65-0,69 0,56-0,58 0,72 0,64 0,56

Trp total (%) 0,18-0,20 0,15-0,17 0,19 0,17 0,15

P total (%) 0,58 (0,48)1 0,54 (0,44)1 0,56 0,52 0,47

1Entre paréntesis, nivel recomendado si se incluyen fitasas exógenas.

60 m

14 m 10 m

n Pasillo

1 1

2 2

3 3

4 4

Puntos de medición: 1-4

NN-NE

NE

E-NE

E

E-SE

SE

S-SESS-SO

SO

O-SO

O

O-NO

NO

N-NO



ARTÍCULOS

recibía en su fachada este el bochorno (viento del sureste). En los cinco primeros muestreos las ventanas estaban cerradas en el momento del control (10:00 horas), mientras que entre el seis y el nueve las ven-tanas estaban abiertas porque la tempera-tura interior era mayor de 21 ºC. Se realizó adicionalmente un control a las 17:00 horas desde el control seis para valorar las varia-ciones circadianas de la emisión de NH3 ambiental.Los resultados mostraron un efecto pasillo altamente significativo (p<0,01) sobre las concentraciones de NH3, independiente-mente de que las ventanas estuvieran abier-tas o cerradas, con niveles siempre supe-riores en el pasillo oriental (figura 4). Estos resultados muestran la importancia de la lo-calización de la nave sobre la renovación del aire, pues los pasillos de ambas naves más próximos a las fachadas donde incide el cier-zo parecen tener una mejor renovación del aire y, por tanto, unos niveles de NH3 signi-ficativamente inferiores que los pasillos más próximos a las fachadas en las que incide el bochorno, con diferencias importantes que hacen que la concentración de NH3 prácti-camente se duplique en el pasillo oriental en comparación con el occidental.Los cinco primeros controles, con una ventilación reducida debido al cierre de las ventanas, resultó en niveles de NH3 eleva-dos, con picos de hasta 28 ppm en la nave 1 (oeste) y 45 ppm en la 2 (este), cifras im-portantes teniendo en cuenta que la CIGR (1984) recomienda no superar los 20 ppm de NH3 en alojamientos ganaderos. De he-cho, algunos estudios han relacionado la exposición a amoniaco, como gas higros-cópico irritante de las mucosas, con un mayor desarrollo de enfermedades respira-torias crónicas en ganaderos (Preller et al., 1995; Donham, 2000).Desde el control seis, con mayor tempera-tura ambiente interior (>21 ºC), las ven-tanas estaban abiertas en el momento de la medición, con lo que los niveles fueron mucho más reducidos, no superándose el pico máximo de 10-11 ppm. Esto indica la buena eficacia de la ventilación natural a la hora de reducir significativamente los niveles de NH3 en los cebaderos estudia-dos durante los meses de mayo y junio.En condiciones de apertura de ventanas (controles 6-9), el efecto de la hora del día (10:00 versus 17:00 horas) no afectó a la concentración de NH3 (p>0,05), indicando las reducidas variaciones diarias de NH3 cuando las ventanas permanecen abiertas

todo el día. Por la tarde también se detectó un efecto pasillo (p<0,05), de forma que los niveles de NH3 fueron significativamente inferiores en los pasillos occidentales, más próximos a la fachada donde incide el cier-zo, que en los pasillos orientales (2,9 ±0,4 versus 4,4 ±0,5 ppm; p<0,05), mostrando de nuevo la influencia de la localización y exposición a los vientos dominantes sobre el ambiente interior y la relación directa de las concentraciones de NH3 con la tempera-tura ambiente (Philippe et al., 2007), que a su vez fue significativamente inferior en los pasillos occidentales que en los orientales (23,3 ±0,4 versus 24,7 ±0,4 ºC; p<0,05).En cuanto a la composición del purín, el periodo de muestreo (hasta control cinco desde control seis) tuvo un efecto signifi-

cativo sobre todos los parámetros excepto el pH (7,7 ±0,1 versus 7,9 ±0,02; p>0,05), de manera que tanto la temperatura del purín (17,8 ±0,8 versus 25,1 ±0,4 ºC;p<0,01) como su conductividad eléc-trica (32,8 ±1,8 versus 40,2 ±1,6 dS/m; p<0,01) fueron superiores en el segundo periodo de la fase de cebo.Los resultados de los presentes estudios de-muestran que la composición fisicoquímica del purín y su emisión de amoniaco pueden diferir debido a múltiples factores de explo-tación. En el futuro, el sector porcino debe-rá ser consciente de la necesidad de reducir la producción de purín y sus gases para optimizar su valor agronómico y reducir el impacto de las deyecciones sobre el medio ambiente.

18

16

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12

10

9

6

4

2

0

18

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12

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9

6

4

2

0

NH3 a

mbi

enta

l (1,

5 m

sob

re e

l sue

lo) (

ppm

)NH

3 am

bien

tal (

1,5

m s

obre

el s

uelo

) (pp

m)

Pasillo occidental

Pasillo occidental

Nave 1 (oeste)

Nave 2 (este)

Pasillo oriental

Pasillo oriental

n Ventanas cerradas (controles 1-5) n Ventanas abiertas (controles 6-9)

n Ventanas cerradas (controles 1-5) n Ventanas abiertas (controles 6-9)

Figura 4. Concentración de NH3 ambiental en dos naves de porcino.

Las gráficas indican la concentración de NH3 ambiental (ppm) en dos naves de porcino de engorde en época cálida (marzo-julio, 10:00 horas de la mañana) en función de la apertura de las ventanas y del pasillo. El pasillo occidental recibía la incidencia del viento del noroeste (cierzo) mientras que el pasillo oriental recibía el viento del sureste (bochorno). a y b indican diferencias significativas entre pasillos con ventanas cerradas; x e y indican diferencias significativas entre pasillos con ventanas abiertas (Forcada et al., 2013).

a

a

b

b

x

x

y

y



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